磁気回路

磁気回路とは、起磁力や磁気抵抗によって構成される磁束が回る路(回路)のことである。

概要

電気回路と多くの点で類似するが、磁気飽和を起こすと非線形になって扱いが難しくなる。

電気回路との対応

電気回路と磁気回路における、諸物理量やそれら同士の関係式は以下のような数学的な対応関係がある。 そのため、制約はあるものの磁気現象を電気回路のような等価回路として考えることができる。 ただし、物理的には異なる起源を持っていることに注意が必要である。

電気回路	磁気回路	意味など
電気伝導率$\sigma$	透磁率$\mu$	流れやすさを表す比例係数
電場$E$	磁場$H$	場
電流$I$	磁束$\Phi$	束(流れのようなもの)
電流密度$J$	磁束密度$B$	束の密度
起電力(電圧,電位)$V$	起磁力$F=NI$($N,I$はそれぞれ巻数と電流)	源のようなもの
J-E関係(微視的オームの法則)$J=\sigma E$	B-H関係$B=\mu H$	流れやすさを表す比例式
起電力の式$V=\int E\cdot dl$	起磁力の式$F=\int H\cdot dl$	積分での源の式
電気抵抗$R={\frac {l}{\sigma S}}$	磁気抵抗$R_{m}={\frac {l}{\mu S}}$	抵抗(流れにくさ) ($S,l$はそれぞれ断面積と抵抗の長さあるいは磁路長)
コンダクタンス$G={\frac {1}{R}}$	パーミアンス$P={\frac {1}{R_{m}}}$	抵抗の逆数(流れやすさ)
オームの法則(電圧降下)$V=RI$	ホプキンソンの法則(磁位降下)$F=R_{m}\Phi$	降下
キルヒホッフの法則$\sum _{i}{I}=0$	磁場のガウスの法則に従う式$\sum _{i}{\Phi }=0$	ある点に流れ込む束の総和が0
直列接続された電気抵抗$R=\sum _{i}{R_{i}}$	直列接続された磁気抵抗$R_{m}=\sum _{i}{{R_{m}}_{i}}$	直列接続された抵抗
並列接続された電気抵抗${\frac {1}{R}}=\sum _{i}{\frac {1}{R_{i}}}$	並列接続された磁気抵抗${\frac {1}{R_{i}}}=\sum _{i}{\frac {1}{{R_{m}}_{i}}}$	並列接続された抵抗
直列接続されたコンダクタンス${\frac {1}{G}}=\sum _{i}{\frac {1}{G_{i}}}$	直列接続されたパーミアンス${\frac {1}{P}}=\sum _{i}{\frac {1}{P_{i}}}$	直列接続されたコンダクタンス
並列接続されたコンダクタンス$G=\sum _{i}{G_{i}}$	並列接続されたパーミアンス$P=\sum _{i}{P_{i}}$	並列接続されたコンダクタンス
電気回路	磁気回路	回路図

関連項目

• 起磁力
• 磁気抵抗
• 磁束/磁束密度/磁場
• 透磁率
• 変圧器/変流器
• トカマク
• 電気機械音響類似